Каркас промышленного здания. Компоновочные схемы основных частей каркаса. Несущие элементы покрытия, страница 16

            Узел 5 в варианте примыкания ригеля к колонне по рис.29 является ключевым для организации их шарнирного или жесткого сопряжения. Различие – в возможности поворота (ограниченного) опорного сечения ригеля. При несмещаемом (а практически и неподвижном) узле 6, поворот опорного сечения ригеля связан с горизонтальной подвижкой фермы относительно колонны в узле: предусмотрена подвижка – сопряжение ригеля с колонной шарнирное, не предусмотрена – жесткое. На рис. 32а показаны варианты податливых решений. Податливость в первом случае достигается за счет гибкости опорного фланца из-за его ограниченной толщины; во втором – за счет овальных отверстий под обычные болты. В обоих решениях все элементы прорабатываются конструктивно (без расчетов). На рис.32б показаны варианты неподатливых решений: в первом – она достигается жесткостью опорного фланца из плоскости, для чего его толщина (расчетная) принимается не менее 16мм; во втором – горизонтальной накладкой, объединяющей пояс фермы и оголовок колонны с помощью монтажной сварки.

            В курсовом проекте однопролетного промздания естественно использование решений по рис.32б. Дополнительно к основному набору – крепление элементов к узловой фасонке, ее конструирование и т.п. – проектируются опорный фланец и его крепления или накладка и ее крепления, соответственно принятому варианту узла. В обоих случаях исходным является усилие в поясе Nп или его горизонтальная составляющая, равная ‘‘распору’’ H=M1-1/h0, где М1-1 – наибольший отрицательный момент в верхнем сечении колонны. В первом решении по рис.32б швы крепления фланца к узловой фасонке и болты рассчитываются обычным образом на действие N=Nп и М=Nпе приложенных к их центрам. Толщина фланца уточняется его расчетом на изгиб из плоскости от силы Nп, создающей изгибающий момент Мфл= Nпв/8, где в – расстояние между болтами в плане (принимается конструктивно в увязке с шириной пояса колонны). Он воспринимается фланцем с моментом сопротивления

поэтому толщину фланца можно найти из условия его прочности,

и, округляя в большую сторону, принять не менее 16мм (конструктивная рекомендация). Во втором решении по рис.32б расчеты обычно и выполняются при N=0.7Nп, т.е. на обушковую составляющую усилия в поясе.

            Узел 6 фактически является типовым, стандартным. Его конструкция представлена на рис.33. Крепление раскоса, нижнего пояса и конструирование узловой фасонки (ее толщина на 2мм больше, чем у фасонок промежуточных узлов) выполняется обычным порядком. Дополнительному проектированию подлежат: опорный фланец, швы его крепления к узловой фасонке, опорный столик и его крепление к полке колонны (болты устанавливаются конструктивно), - при этом учитываются ‘‘распор’’ Н, сопутствующий ему момент m=H*e, где е – расстояние между центром узла и центром вертикального сварного шва (двойного), и опорная реакция фермы Rф=Rп+Rs, определяемая, как видно, составляющими от постоянной и снеговой нагрузок.

            Высота и ширина ‘‘Вфл’’ фланца назначаются конструктивно с учетом общего рисунка узла, ширины полки колонны, удобства постановки болтов. Толщину фланца (как аналога опорного ребра главной балки) удобно определить по условию локальной прочности торца в форме

где Rp используется при наличии плотной подгонки (сторожки) соприкасающихся поверхностей, Ry – при отсутствии подгонки. Швы крепления фланца к узловой фасонке показаны на рис.33 штриховкой (для границы сплавления), для них lw=hш-2kf (или 2см). для них легко определить геометрические характеристики – Aw и Ww. Наибольшими напряжениями будут в крайних волокнах, они составят

т.е приняв kf соизмеримыми с толщиной узловой фасонки всегда можно получить требуемый результат. Опорный столик и его крепление проектируются в полной аналогии со столиком под внешнее опорное ребро главной балки: по толщине и ширине – конструктивно, по высоте – на основе расчета вертикальных фланговых швов с коэффициентом надежности (запаса) 1,3 … 1,5.

Контрольные вопросы